"Động sao" (Starquake) là các cơn bùng phát mạnh mẽ xảy ra ở các sao neutron do sự thay đổi đột ngột trong từ trường, giải phóng một ánh chớp năng lượng khủng khiếp. 

Chúng ta thường nghe đến thuật ngữ "động đất" dùng để chỉ những rung chuyển của bề mặt Trái Đất. Thỉnh thoảng còn nghe nhắc đến thuật ngữ "động trăng", là những cơn địa chấn xảy ra trên Mặt Trăng. Vậy còn "động sao" (starquake) thì sao? Hiện tượng này xảy ra đang khiến các nhà khoa học vô cùng ngạc nhiên.

Khi một cơn "động sao" xảy ra, các nhà khoa học cảm thấy vô cùng kích thích. Những vụ bùng phát này trong vũ trụ gợi mở ra các thông tin về những ngôi sao, giúp chúng ta làm sáng tỏ những bí ẩn của Hệ Mặt Trời. Chìa khóa ở đây chính là một dạng ánh sáng bạn đã từng gặp tại một cơ sở nha khoa và hay ở bệnh viện nếu bạn bị ... gãy xương: Tia X.

Minh họa vụ bùng phát tia gamma từ nguồn phát SGR 1806-20. Video: NASA.

"Động sao" là gì?

Các nhà khoa học vẫn đang tìm hiểu về các cơn "động sao", nhưng có một trường hợp cụ thể nổi bật: Trận bùng phát mạnh mẽ được quan sát nằm ở khoảng cách 50 nghìn năm ánh sáng trong một ngôi sao neutron có tên gọi SGR 1806-20, từ tháng 12/2004. Các sao neutron như vậy là thứ còn lại khi một ngôi sao lớn suy sụp vào chính nó tại thời khắc cuối cùng của cuộc đời, do đó chúng vô cùng đậm đặc và có sức hút hấp dẫn mạnh. Mặc dù các ngôi sao như vậy bản thân chúng là đủ nhỏ để có thể đặt vừa vặn trong trong diện tích một thành phố cỡ trung bình, thì một thìa vật chất của sao neutron có thể cân nặng bằng ít nhất là một tỷ tấn trên Trái Đất.

Khi cơn "động sao" tại SGR 1806-20 xảy ra, nó đã giải phóng một ánh chớp năng lượng kéo dài khoảng 10 giây, nhưng năng lượng của nó lại "nhiều hơn cả Mặt Trời phát ra trong 150 nghìn năm", theo Space.com. Ánh chớp này sáng hơn bất cứ thứ gì từng nhìn thấy bên ngoài Hệ Mặt Trời.

Nhưng tại sao nó lại xảy ra? Các nhà khoa học tin rằng nguyên nhân là do sự thay đổi đột ngột trong từ trường của ngôi sao. Từ trường dữ dội của một sao neutron bị khóa với lớp vỏ rắn của nó, do đó một sự thay đổi trong lớp vỏ này dẫn đến sự thay đổi trong lớp vỏ khác - có nghĩa là tất cả vật chất vô cùng đậm đặc đó bị nứt vỡ. Kết quả là, một cơn "động sao" cực mạnh xảy ra.

Đồ họa mô phỏng một ngôi sao neutron. Video: NASA.

Tia X: Không đơn thuần chỉ dùng trong bệnh viện

Dữ liệu thu được trong quá trình "động sao" như SGR 1806-20 cho phép các nhà khoa học đo đạc sóng ánh sáng mà họ không có khả năng đo được bằng cách khác.

"Các nhà thiên văn học sử dụng ánh sáng ở tất cả các bước sóng để hiểu bản chất của vũ trụ, và họ dành sự quan tâm đặc biệt vào một phần của phổ điện từ để tiến hành đo đạc các vật thể vũ trụ.", Fiona Harrison, nhà vật lý tại NASA và là nhà thiên văn học tia X tại Caltech, chia sẻ.

"Các khu vực sáng lên trong dải tia X từ các đối tượng lớn nhất trong vũ trụ bị ràng buộc với nhau bởi lực hấp dẫn, được gọi là các cụm thiên hà, đến các đối tượng đặc nhất chẳng hạn như các lỗ đen và các sao neutron". Harrison viết. Tia X cho phép các nhà khoa học tìm hiểu nhiều hơn về thứ có thể tạo nên bên trong và độ dày của lớp vỏ các ngôi sao neutron mà họ đang đo đạc dựa trên các sóng phát xạ.

Các nhà khoa học tiếp tục chuyển sang tia X để tăng cường hiểu biết về các sao neutron. Trong thực tế, vào tháng 6/2017, NASA đã thông báo về nhiệm vụ sao neutron đầu tiên, được gọi là NICER. Nhiệm vụ này sẽ bao gòm những gì mà họ gọi là "màn trình diễn định vị tia X vũ trụ đầu tiên trên thế giới". Trong vòng 18 tháng, một tải thiết bị đã được gắn vào Trạm Vũ trụ Quốc tế được tạo bởi các gương tia X sẽ quan sát cận cảnh các sao neutron để dò tìm các vụ "động sao" và các hiện tượng khác chẳng hạn như các vụ bùng nổ nhiệt hạch. NASA nói rằng họ thậm chí còn hy vọng sẽ tìm hiểu về khả năng truyền thông tia X trong nhiệm vụ này, một việc sẽ rất hữu dụng trong các khám phá không gian trong tương lai.

Nguồn: Curiosity

Tham khảo

Author: Hiền PHAN
Nguyên chủ nhiệm CLB Thiên văn Bách khoa - PAC (nay là CLB Thiên văn học Đà Nẵng - DAC); Nghiên cứu sinh ngành Vật lý thiên văn tại APC Laboratory, Paris Diderot University, Cộng hòa Pháp.